PART12펄스회로(Pulse Circuit)
실험 2 :슈미트 트리거 회로
이론
슈미트트리거 회로는 전압 레벨의 검출, 파형의 정형 등에 쓰인다. 일반적으로 그림 12-9 같이, 2개의 트랜지스터가 저항 분할 및 에미터 결합에 의해서 결합되어 있다. 입력, 즉 Tr1베이스 전위가 낮을 때에 Tr1은 OFF, Tr2는 ON이 되어 있고, RE에는 Tr2의 에미터 전류가 흘러, Tr1의 에미터 전위가 높아져서, Tr1이 OFF가 된다. 또, Tr1의 콜렉터가 고전위이기 때문에, Rk를 통하여 Tr2에 베이스 전류가 흘러, Tr2가 ON이 되어, Tr1은 OFF, 결국 Tr2는 ON의 안정 상태에 있게 된다.
여기서 입력전압이 서서히 증가하여, (VBE = VE)를 넘었을 때, Tr1의 베이스 전류가 흐르기 시작하여, 콜렉터 전압이 내려가기 시작하면, Tr2의 베이스 전류가 감소하고, 에미터 전류도 감소한다. 때문에, Tr1의 에미터 전압이 내려가기 시작하여, Tr1의 베이스 전류는 급속히 증가하게 된다.
이와 같은 정궤환 작용에 의해 순간적으로 Tr1이 ON, Tr2가 OFF로 상태가 반전된다. 이 상태에서 이번에는 Tr1의 에미터 전위는 Rk와 Tr1의 에미터 전류에 의해서 정해지는 값이 된다. 다음에 입력 전압이 내려가, 이 전압보다 내려가면 Tr1이 OFF가 되어, 전과는 반대로의 정궤환이 작용하여, 순간적으로 Tr1이 OFF, Tr2가 ON인 원래의 상태로 되돌아간다.
이 상태를 입출력 파형으로 보이면 그림 12-10와 같이 된다. 여기서 동작 레벨은 (VBE + REIE)가 되므로, Tr1,Tr2 각각의 부하 저항을 다르게 하여, 에미터 전류를 바꿈으로써 반전할 때의 동작 레벨과, 원상회복할 때의 동작 레벨을 다른 값이 되게 할 수도 있으며, 이 차이를 히스테리시스 전압이라 한다.
슈미트트리거 회로는 어떤 설정 레벨에 이른 신호만을 검출한다던가, 임의의 파형을 구형파로 바꾼다던가, 왜곡된 펄스를 정형하는데 사용한다.
실험 과정
1. M-12의 회로-2를 이용하여 그림 12-11과 같이 회로를 구성한다. 입력은 sine-wave 1000Hz로 한다.
2. 표 12-3의 각각의 입력전압에 따라 출력전압을 측정하여 해당라에 기록한다. 그리고 출력파형을 확인하고 입력파형과 비교하여라.
3. M-12의 회로-2에서 2l-2m, 2d-2f, 2e-2g, 2n-2o 양단을 연결하여 그림 12-12와 같이 회로를 구성한다.
4. 표 12-3의 각각의 입력전압에 따라 출력전압을 측정하여 해당란에 기록한다. 그리고 출력파형을 확인하고 입력파형과 비교하여라.
tab1실험 12-2.1 슈미트트리거(Schmitt Trigger) 회로 실험 (M12의 Circuit-2에서 그림 12-11, 12과 같이 회로를 구성한다.)
슈미트트리거(Schmitt Trigger) 회로, Circuit-2에서 그림 12-11
1.결선방법
1.전원 결선은 내부적으로 결선되어 있다.
2.계측기 결선
함수 발생기 연결
전면 패널의 Signal Output에 BNC 케이블을 연결하고 Circuit-2의 2a 단자에 적색 리드선을 연결하고, 2b 단자에 흑색 리드선을 연결한다.
오실로스코프 및 전압계 연결
Input 전압 측정 결선 : 전면패널 Signal Input의 CH A A+ 단자와 Circuit-2의 2a 단자 간을 적색선으로, A- 단자와 2b 단자 간을 흑색선으로 연결한다.
Output 전압 측정 결선 : 전면패널 Signal Input의 CH B B+ 단자와 Circuit-2의 2j 단자 간을 적색선으로, B- 단자와 2k 단자 간을 흑색선으로 연결한다.
2.결선도
flash
3.측정 방법
- 1M12의 Circuit-2에서 그림 12-10과 같이 회로를 구성하고 입력은 sine-wave 1000Hz로 한다.
- 2Touch LCD 패널에서 analog output 을 선택하고, Amplitude의 Range를 를 선택하여 amplitude 50%선택한다. 그리고 Frequency를 를 선택하여 1khz가 되도록 한다. Signal은 을 선택하고 난 후 을 클릭하여 출력을 Circuit-2로 내 보낸다.
표 12-3에서 입력전압이10Vpp, 15Vpp 일 때 의 50%는 10Vpp가 되므로 Amplitude를 50%, 75%로 설정하여 측정한다.
전면 패널 analog_input 을 선택하고 Oscilloscope 화면에서 나타난 파형을 표 12-3 해당란에 그린다.
Volt & Ampere Meter 탭을 선택하고 CH A, B를 각각 , , 를 클릭하고 지시된 출력전압을 표 12-3의 해당란에 기록한다.
- 315Vpp일 때의 출력 파형과 전압을 측정한다.
Touch LCD 패널의 좌측 하단에 quick launch 를 선택하고, Analog Output를 클릭하여 나타난 창에서 Amplitude의 50% 오른쪽 을 조정하여 75%로 조정하여 표시된 출력파형을 출력전압을 표 12-3 해당란에 기록한다.
- 4M12의 Circuit-2에서 2l-2m, 2d-2f, 2e-2g, 2n-2o 양단을 연결하여 그림 12-12과 같이 회로를 구성한다.
2l 단자와 2m 단자 간, 2d 단자와 2f 단자 간, 2e 단자와 2g 단자 간, 2n 단자와2o 단자 간을 황색선으로 연결한다.
결선도
flash
위 과정 2) 3)을 수행하여 입출력 파형과 출력 전압을 표 12-3 해당란에 기록한다.
- 5측정이 끝나면 quick launch 의 을 클릭하여 출력을 차단시킨다.